Im frühen Universum glaubte man, dass Materie und Antimaterie sich gegenseitig vernichteten, bis nur noch 1 % übrig blieb. Bleibt bei einer Materie/Antimaterie-Kollision nicht eine Energieexplosion zurück? Nach grundlegenden Newton-Prinzipien kann die Energie nicht zerstört werden. Meine Frage ist: Was genau ist mit der Energie dieser Reaktion passiert? Kann es ein Anwärter auf die Erklärung des Ursprungs dunkler Materie oder dunkler Energie sein?
Das Wort Energie wird eher vage verwendet und bedeutet typischerweise etwas Exotisches. Im Zusammenhang mit Teilchenreaktionen bedeutet Energie entweder Photonen oder die kinetische Energie der Teilchen, die die Reaktion verlassen.
Beispielsweise vernichten sich ein Elektron und ein Antielektron, um zwei Photonen zu erzeugen. Im Gegensatz dazu ist die Vernichtung eines Protons und eines Antiprotons im Allgemeinen eine schmutzige Angelegenheit, da das Proton ein ziemlich kompliziertes Objekt mit interner Struktur ist. Die Vernichtung erzeugt nicht nur Photonen, sondern einen Strahl anderer Teilchen mit kinetischer Energie.
Die durch die Vernichtung erzeugte Energie konnte also keine dunkle Energie oder etwas Mysteriöses sein.
Das meiste davon wäre Strahlung geworden – hauptsächlich Photonen und einige Neutrinos. Einiges davon kann im kosmischen Mikrowellenhintergrund gesehen werden. Der Rest wäre in die kinetische Energie der verbleibenden Materieteilchen (dh Wärme) gegangen. Wir wissen nicht wirklich, woraus dunkle Materie besteht, aber wir wissen, was die Reaktionsprodukte der Vernichtung von Materie/Antimaterie für die Arten von Teilchen und Antiteilchen sind, die wir kennen, und keines davon ist ein Kandidat für dunkle Materie (es sind nur mehr regelmäßige Materieteilchen - wieder meistens Photonen und einige Neutrinos am Ende, manchmal mit Pionen oder anderen schweren Teilchen als Zwischenschritt).